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Vicente, Miguel A.; González, Dorys C.; Mínguez, Jesús; Martínez, José A. Residual modulus of elasticity and maximum compressive strain in HSC and FRHSC after high-stress-level cyclic loading Structural Concrete 2/2014 210-218 Technical Papers

Kurzfassung

This paper discusses the residual modulus of elasticity of and maximum compressive strain in high-strength concrete (HSC) and fibre-reinforced high-strength concrete (FRHSC) after being subjected to axial high-stress-level cyclic loading. The paper presents a specific procedure for evaluating the residual values of these mechanical parameters of concrete specimens.
This procedure reveals that there is no monotonic decrease in the residual modulus of elasticity with number of cycles; an initial decrease occurs in all cases, followed by an increase and, finally, another decrease. Similarly, there is no monotonic increase in the residual maximum compressive strain.
The results show substantial changes in both the residual modulus of elasticity of and the residual maximum compressive strain in concrete depending on the number of cycles. These variations are due to the combined action of two concrete phenomena: microcracking and reconsolidation of the concrete microstructure.

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Meneghetti, Leila Cristina; Garcez, Mônica Regina; da Silva Filho, Luiz Carlos Pinto; Gastal, Francisco de Paula Simões Lopes; Bittencourt, Túlio Nogueira Fatigue life of RC beams strengthened with FRP systems Structural Concrete 2/2014 219-228 Technical Papers

Kurzfassung

Fibre-reinforced polymers (FRP) in the form of externally bonded reinforcement have been used successfully in the rehabilitation of concrete structures. Although considerable data has been produced on the performance of strengthened RC structures, the reliability of strengthened structures can be significantly reduced due to the variability in the FRP properties, especially when the wet layup technique is used. In addition to this, structural engineers are concerned about the durability of FRP-strengthened structures under extreme loading conditions. Nonetheless, knowledge of the behaviour of strengthened elements under fatigue loading may be important to raise confidence in the strengthening systems. This paper presents the results of an experimental programme developed to investigate the behaviour up to failure of RC beams strengthened with high-performance carbon and aramid fibre sheets and subjected to static and cyclic loadings in terms of ultimate loads, deflections, cracking behaviour, failure modes and fatigue life by means of loading, crack width and deflection monitoring. Experimental data on fatigue life were used to validate analytical models developed for strengthened and unstrengthened beams.

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Ozden, Sevket; Atalay, Hilal M.; Akpinar, Erkan; Erdogan, Hakan; Vula , Y?lmaz Zafer Shear strengthening of reinforced concrete T-beams with fully or partially bonded fibre-reinforced polymer composites Structural Concrete 2/2014 229-239 Technical Papers

Kurzfassung

A series of 10 reinforced concrete T-beams, designed deficient in shear, were tested in order to investigate the shear performance achieved through externally applied U-shaped FRP composite strips. Key variables of the study were: type of FRP composite, type of surface bonding and type of end anchorage for the strips. Carbon fibre-reinforced polymer (CFRP), glass fibre-reinforced polymer (GFRP) and high modulus of elasticity carbon fibre-reinforced polymer (Hi-CFRP) strips were the special composite types with different elastic moduli, full or partial bonding of the strips to the beam surface were the variables for the type of surface bonding. All partially bonded FRP strips were free from surface bonding, whereas epoxy-bonded FRP anchors were used at their ends close to the slab-to-beam connection. Those strips with full surface bonding have either epoxy-bonded FRP anchors at their ends or the strip ends were without anchorage. The test results revealed that shear-deficient beams may well be strengthened by the externally applied FRP strips. However, the level of strength enhancement and the failure pattern is closely influenced by the composite's elastic modulus, the type of surface bonding and the type of end anchorage for the FRP strip itself. The enhancement of the Hi-CFRP strips did not live up to expectations. The use of unbonded FRP for shear strengthening yielded promising results.

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Alani, Amir M.; Aboutalebi, Morteza; Kilic, Gokhan Use of non-contact sensors (IBIS-S) and finite element methods in the assessment of bridge deck structures Structural Concrete 2/2014 240-247 Technical Papers

Kurzfassung

The main objective of this investigation is to provide an alternative method for the damage detection and assessment of bridge structures based on comparisons between finite element (FE) modelling/analysis and field data. The field data reported in this paper refers to the use of a non-destructive structural testing method (IBIS-S sensor system - displacement/movement-detection sensors with interferometric capabilities) and visual inspections. The FE models developed and presented in this study demonstrate certain degrees of reliability in terms of predicting the mechanical behaviour of the bridge structure under investigation. The FE models were developed using the ANSYS software package. This investigation also provides a detailed report on the application of the field survey that was carried out on a rather heavily used bridge located in Chatham, Kent, UK. The field data concerning the IBIS-S sensors correspond to subjecting the bridge to different static and dynamic loading conditions. The static and dynamic structural responses of the bridge were created by driving a lorry up and down the bridge. The same loading conditions were then simulated using the FE model developed to verify the sensitivity of the model. This FE model was then used to study the response of the bridge to other loading conditions. It is believed that the proposed method could potentially be used for assessing bridge structures within the context of the health monitoring of structures.

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Podrou ek, Jan; Strauss, Alfred; Bergmeister, Konrad Robustness-based performance assessment of a prestressed concrete bridge Structural Concrete 2/2014 248-257 Technical Papers

Kurzfassung

Life-cycle civil engineering addresses, among other things, the growing number of deteriorating bridges and the associated economic challenges. As a consequence, government bodies, infrastructure and bridge owners as well as industry request objective and rational performance indicators for classification and intervention planning in structural engineering. This paper focuses on a methodology for analysing the damage-based robustness margins of bridge systems under traffic loading. In particular, a series of emergent deterioration-based damage scenarios are compared with the actual or virgin state in terms of loadbearing capacity and serviceability. Non-linear finite element analysis based on a detailed 3D model has a high potential for capturing the available bridge capacity for different degradation phenomena and levels, serving as an input for further reliability-based performance indicators. Notwithstanding, costs associated with fully probabilistic assessment measures are still prohibitive despite technological advances and new methods of reducing the sample size in Monte Carlo computations. In addition, considering the large uncertainties and imprecision involved, it is imperative that probabilistic schemes are preferred over deterministic assessments.
The objective of this article is to present strategies for robustness-based performance assessment using non-linear modelling and to discuss relevant reliability-based quantities and performance indicators in relation to structural damage using the example of specific degradation events in an existing prestressed box girder bridge. Furthermore, some strategies are developed on the basis of the new approach for general complex engineering structures.

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Cervenka, Vladimir; Ganz, Hans Rudolf Validation of post-tensioning anchorage zones by laboratory testing and numerical simulation Structural Concrete 2/2014 258-268 Technical Papers

Kurzfassung

Anchorage zones in post-tensioned concrete structures offered by the construction industry are subject to a certification process, which checks compliance with codes of practice and safety requirements. This certification is based on load transfer tests on specimens, which represent the real structural solutions. Such tests can be supplemented by numerical simulations based on computational mechanics. Those simulations represent a powerful tool for interpreting test results and contribute to a better understanding of the structural behaviour of anchorage zones.

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Correction to: Non-linear analysis of statically indeterminate SFRC columns. Structural Concrete Structural Concrete 2/2014 268 Erratum

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fib-news: Structural Concrete 2/2014 Structural Concrete 2/2014 269-275 fib-news

Kurzfassung

New structure of fib's Commissions and Task Groups; International Workshop on Concrete Sustainability and K. Sakai's retirement; G. Clark and G. Balázs attend ACI Spring Convention; fib Commission 5 Durability seminar; Recent awards and honours; Jan Bobrowski †; Congresses and symposia; Acknowledgement

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Structural Concrete 3/2014 Structural Concrete 2/2014 276 Preview

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Inhalt: Bauphysik 1/2014 Bauphysik 1/2014 Inhalt

Kurzfassung

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Jahresinhaltsverzeichnis 2013 Bauphysik 1/2014 1-12 Jahresinhaltsverzeichnis

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Schmid, Fabian; Haase, Walter; Sobek, Werner; Veres, Eva; Mehra, Schew-Ram; Sedlbauer, Klaus Schallschutz und akustische Wirkweise bei mehrlagigen textilen Fassadensystemen Bauphysik 1/2014 1-10 Fachthemen

Kurzfassung

Das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung ist inzwischen auch im Bauwesen von großer Bedeutung. Die Bautechnik und die Baukonstruktion entwickeln sich entsprechend diesem Trend weiter. Lösungen, die energie-, ressourcen- und massesparend sind, müssen sich in dichten, lärmbelasteten urbanen Räumen bewähren. An den Gebäudehüllen als Schnittstelle zwischen Innen- und Außenräumen entstehen so in besonderer Weise Spannungsfelder. Fassaden- und Dachsysteme müssen dabei unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden.
Das Konzept der adaptiven mehrlagigen textilen Gebäudehüllen als Fassadensystemlösung, welches am Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK) entwickelt wurde, versucht diese vielfältigen Anforderungen durch eine äußerst masse- und ressourcensparende Lösung zu erfüllen. Die nun in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Bauphysik (LBP) durchgeführte Untersuchung konzentrierte sich auf eine Bewertung der akustischen Wirkweise dieser textilen Fassadensysteme und auf eine mögliche Weiterentwicklung des Gesamtkonzeptes. Insbesondere die Aspekte des Schallschutzes und der Raumakustik sind aufgrund der fehlenden Masse bei textilen Gebäudehüllen, der kognitiven Relevanz der akustischen Wahrnehmung und der sich abzeichnenden städtebaulichen Entwicklungstendenzen für die Weiterentwicklung und Anwendung solcher leichten Fassadensysteme relevant.

Noise protection and acoustic behaviour of multi-layer textile façade systems
. The guiding principle of a sustainable development is nowadays also in the building industry of great importance. Building technology and construction continue to evolve according to this trend. Solutions that are energy, resource and mass saving must prove themselves in dense, noise-polluted urban areas. Contradictions result especially at the building envelopes, as they are the interface between interior and exterior spaces. Thereby façade and roof systems have to satisfy varying needs.
The concept of an adaptive multi-layer textile building envelope as a façade solution was developed at the Institute for Lightweight Structures and Conceptual Design (ILEK) in order to satisfy these diverse requirements with a highly mass and resource saving solution. The study conducted together with the Dept. of Building Physics (LBP) focused on the investigation of the acoustic behaviour of these textile façade systems and on potentials to further improve the over-all concept. The aspects of sound insulation and room acoustics are relevant in particular for the advancement and application of such lightweight façade systems due to the missing mass, the cognitive relevance of acoustic perception and the emerging trends in the urban development.

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Helmholtz-Resonatoren für Doppelglasfenster Bauphysik 1/2014 10 Aktuell

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Schmohl, Andreas; Adamow, Katharina; Martens, Nadine; Breuer, Klaus Zum Potenzial von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen in Bauanwendungen Bauphysik 1/2014 11-19 Fachthemen

Kurzfassung

Der Beitrag diskutiert die Anwendung von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen im Bauwesen. Es wird aufgezeigt, dass Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe in bestimmten Bauanwendungen bereits etabliert sind, z. B. zur Verstärkung der Statik von Gebäuden und Brücken sowie als Konstruktionswerkstoff. Andererseits sollen spezielle Potenziale des Materials jenseits der mechanischen Eigenschaften identifiziert werden, die sich für Anwendungen im Bauwesen ableiten lassen. Ausgewählte Anwendungsbeispiele, die sich auf vier charakteristischen Eigenschaften des Materials bzw. des Fertigungsprozesses zurückführen lassen, werden beschrieben: 1) Nutzung der Anisotropie zur Konstruktion flexibler und zugleich steifer Bauteile, 2) Integration von (Multi-)Funktionalitäten, 3) Nutzung des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und 4) Einsatz von recyclierten Kohlenstofffasern in anorganischer Matrix.

Potential of carbon fibre composites in civil engineering applications
. The paper discusses the application of carbon fibre composite materials in the building industry. It shows that carbon fibre composites are already established in certain areas of civil engineering, e.g. for the strengthening of the statics of buildings and bridges and as construction material. On the other hand special potential of the material, apart from mechanical features, which are advantageous in construction engineering, are identified. Selected examples of specific applications deduced from four characteristic properties of the material and the manufacturing process respectively, are described: 1) Utilisation of the anisotropy for the construction of flexible and at the same time stiff construction components, 2) integration of (multi-)functionalities, 3) utilisation of the low thermal expansion coefficient and 4) application of recycled carbon fibres in inorganic matrices.

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Holm, Andreas H.; Sprengard, Christoph; Treml, Sebastian Dämmstoffe - innovativ, nachhaltig, effizient Bauphysik 1/2014 20-26 Fachthemen

Kurzfassung

Die energetische Sanierung im Gebäudebereich ist die Voraussetzung zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Deutschland. Durch eine Beschreibung aktueller Innovationen in Bezug auf die eingesetzten Dämmstoffe, die ökologischen und ökonomischen Aspekte sowie eine realistische und bauteilbezogene Abschätzung des Einsparpotentials bei Sanierungsmaßnahmen im Bestand wird dies verdeutlicht. Betrachtet man das Einsparpotential der Gebäudesanierung, so wird klar, dass die energetische Sanierung des Gebäudebestands ein unverzichtbarer Baustein der Energiewende ist.

Innovative insulation materials for sustainability and energy efficiency in the building sector
. The energetically restoration in the building sector is a prerequisite for reducing energy consumption in Germany. This is brought out through a description of the latest innovations in terms of insulation materials used, the environmental and economic aspects as well as a realistic estimate of the energy saving potential of substituted building components. The energy efficient restoration of existing buildings is an essential component of the energy transition.

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Fuchs, H.V. Berichtigung: Fuchs, H. V.: Endlich Ruhe im Hort. Zuschrift und Erwiderung. Bauphysik 35 (2013), H. 6, S. 404-407. Bauphysik 1/2014 26 Berichtigung

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Gertis, Karl; Holm, Andreas Zur Messung der Wärmeleitfähigkeit feuchter Stoffe Bauphysik 1/2014 27-39 Fachthemen

Kurzfassung

Die Wärmeleitfähigkeit von Baustoffen hängt von einer Vielzahl von Einflussgrößen ab, über die ebenfalls eine Vielzahl von Publikationen erschienen ist. Die wohl gründlichste und sachkundigste Zusammenstellung all dieser Einflüsse ist von W. F. Cammerer [1] gegeben worden. Man beschäftigt sich fast schon 100 Jahre mit der Problematik des Feuchteeinflusses. Trotzdem sind die Abläufe und Wirkungszusammenhänge bei der Wärmeleitung, wenn gleichzeitig Feuchte vorhanden ist, bis heute nicht wirklich geklärt. Das liegt daran, dass die Gesetzmäßigkeiten des gekoppelten instationären Transportes von Wärme und Wasser, das sich in den Poren des Stoffes in Bewegung setzt, sobald ein Temperaturgefälle anliegt, erst in den letzten Jahrzehnten durch numerische Ansätze mittels Computerberechnung präziser behandelt werden können. Die für die Berechnung nötigen Stoffwerte sind ebenfalls erst in den letzten Jahren komplettiert worden. Man kann jetzt das schon lange bekannte Problem mit besseren Ansätzen angehen, z. B., indem die in den Wärmeleitfähigkeits-Apparaturen während der Messung auftretenden Feuchtewanderungsprozesse theoretisch nachgebildet werden. Daraus lässt sich dann auch der Feuchteeinfluss ableiten, der aufgrund der anwesenden und sich während der Messung verlagernden Feuchte entsteht.

On the measurement of thermal conductivity of humid substances
. The thermal conductivity of building materials depends on a wide range of influencing variables, and a large number of articles have been published. The most thorough and knowledgeable compilation of these influences have probably been collected by W. F. Cammerer [1]. There has been a focus on the problem of moisture influence for nearly a hundred years. Until today the processes and correlating effects of thermal conductivity with simultaneous presence of dampness have not become fully clear. The reason for this is that the laws of coupled transient transportation of heat and water, which starts in the pores of the substance as soon as there is a thermal gradient, have only been treated in a more precise way in the last century. Also the properties necessary for calculation have only been completed recently. This allows a much better approach to the problem well known for a long time. This shall be demonstrated in the present study by theoretically reproducing, in the thermal conductivity apparatus, the moisture migration process during measurement. Thus, it is possible to work out the effects of moisture resulting from the dampness already present and the one which results from the moisture shifting during measurement.

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Merzkirch, Alexander; Hoos, Thorsten; Maas, Stefan; Scholzen, Frank; Waldmann, Danièle Wie genau sind unsere Energiepässe? Vergleich zwischen berechneter und gemessener Endenergie in 230 Wohngebäuden in Luxemburg Bauphysik 1/2014 40-43 Fachthemen

Kurzfassung

Die Mitgliedsstaaten der EU sind gemäß den Richtlinien 2002/91/EG und 2010/31/EU verpflichtet, eine Berechnungsmethodik und einen Ausweis über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden aufzulegen. In Luxemburg muss nach 3 Jahren der Nutzung der reale Verbrauch an Endenergie im Pass nachgetragen werden. Für 125 Einfamilien- und 105 Mehrfamilienhäuser mit insgesamt 870 Wohnungen wurden der gemessene Verbrauch und der berechnete Bedarf an Endenergie verglichen. Der berechnete Wert war im Mittel bei den Einfamilienhäusern um 74 %, bei den Mehrfamilienhäusern um 103 % höher als der gemessene Wert. Die Abweichungen sind umso größer, je älter das Gebäude ist. Ursachen sind Abweichungen zwischen den teils angenommenen und teils festgelegten Eingabeparameterwerten in der Berechnungsmethodik und den tatsächlich in der Realität auftretenden Werten. Empfindliche Eingabegrößen sind hierbei Innenraumtemperatur, U-Werte, Wärmebrückenberechnung und Luftwechselrate.

Accuracy of energy performance certificates - Comparison of the calculated and measured final energy demand for 230 residential buildings in Luxembourg
. Member States of the European Union are obliged to present a calculation method and certificate for the energy performance for buildings according to the guidelines 2002/91/EG und 2010/31/EU. In Luxembourg it is obligatory to add the real final energy consumption to the certificate after 3 years. The measured real final energy consumptions and the calculated ones were compared for 125 single-family homes and 105 multi- family homes with 870 dwellings in total. The mean calculated values for single-family homes were 74 % higher, the mean calculated values for multi-family homes 103 % higher than the actual measured data. The older the buildings, the higher the deviations, as the input parameters, which were partly assumed and partly predefined, diverge between calculations and reality. Sensitive parameters of interest are the indoor room temperature, the U-values, the used assessment for thermal bridges and the air exchange rate.

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Wettbewerb in Baden-Württemberg: Studierende sollen Energieeffizienzhaus entwickeln und bauen Bauphysik 1/2014 43 Aktuell

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Meyer, Jürgen Applied Acoustics: Concepts, Absorbers, and Silencers for Acoustical Comfort and Noise Control. Alternative Solutions - Innovative Tools - Practical Examples. Von: H. V. Fuchs Bauphysik 1/2014 44-45 Bücher

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 1/2014 Bauphysik 1/2014 45-47 Technische Regelsetzung

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Die wichtigsten Neuerungen der EnEV 2014
Die neue EnEV und die Frage der Gebäudepräparation bei Luftdichtheitstests

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Persönliches: Bauphysik 1/2014 Bauphysik 1/2014 45 Persönliches

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Berufung Thomas Auer
Berufung Lamia Messari-Becker

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Aktuell: Bauphysik 1/2014 Bauphysik 1/2014 47-48 Aktuell

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Innovationspreis Schaumkunststoffe 2013 für Dämmmaterial
Erweiterung des Master Online Bauphysik um zehn Module

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Veranstaltungen: Bauphysik 1/2014 Bauphysik 1/2014 48 Veranstaltungen

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Inhalt: Bautechnik 1/2014 Bautechnik 1/2014 Inhalt

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